閩楠人工林中樟巢螟的空間分布格局

張思祿

(福建省三明市沙縣區(qū)林業(yè)局，福建 沙縣 365500)

閩楠(Phoebebournei)為樟科楠屬常綠大喬木，是我國特有的珍貴樹種。其木材幽香典雅、材質(zhì)致密且具有金黃色紋理，有金絲楠之稱，歷來為宮廷御用珍材[1-4]。野生閩楠常散于天然闊葉林下，病蟲害鮮見。但隨著野生楠木資源的日漸枯竭和市面上對高檔木材需求的不斷擴大，人工營造楠木林逐漸興起[5]。由于集中連片種植且林相單一、單位面積密度高等原因，閩楠人工林病蟲害問題凸顯。樟巢螟(Orthagaachatina)又名樟葉瘤叢螟、樟叢螟，屬鱗翅目螟蛾科，是一種以幼蟲食葉和吐絲綴葉形成鳥巢狀蟲苞來危害香樟、山蒼子、山胡椒等樟科寄主植物的食葉害蟲[6-7]。樟巢螟并非新物種，對其的研究也較多，主要集中在生物學(xué)、生態(tài)學(xué)特性，防治等方面，但這些研究均是以樟樹作為寄主植物[7-10]。閩楠集約人工林的興起時間較短，爆發(fā)樟巢螟是新現(xiàn)象。考慮到樟巢螟為r-對策生物，遷移擴散能力較強，而空間格局是了解該蟲種群結(jié)構(gòu)狀況、擴散范圍、消長趨勢和制定防治對策的基礎(chǔ)[11-12]。為提高蟲情監(jiān)測調(diào)查和預(yù)測測報的準(zhǔn)確性，本研究在沙縣官莊國有林場新發(fā)生樟巢螟的閩楠人工林中設(shè)置試驗樣地，通過摘取巢狀幼蟲蟲苞，調(diào)查樟巢螟蟲口密度，對其空間格局進行統(tǒng)計分析。以期明確樟巢螟在不同模式閩楠人工林中的危害情況和空間格局，制定或篩選出較為準(zhǔn)確的抽樣技術(shù)，為營建閩楠速生豐產(chǎn)林提供病蟲害防治技術(shù)支撐，解決閩楠人工林樟巢螟嚴重危害的實際問題。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于福建省三明市沙縣區(qū)官莊國有林場池村工區(qū)，位于東經(jīng)117°43′43″、北緯26°31′1″，海拔203～301 m。受亞熱帶季風(fēng)氣候影響，氣候溫暖濕潤，年均氣溫17.6 ℃，年均降水量1675 mm，年均有效積溫5168.2 ℃。試驗地前茬為杉木人工林采伐跡地，林下植被主要有芒萁骨和小剛竹，試驗地土壤類型為紅壤，土層厚度80 cm，腐殖質(zhì)層厚度15 cm，土壤較為肥沃，適宜閩楠等鄉(xiāng)土樹種種植[13]。2017年初春由福建省林業(yè)科學(xué)研究院特色資源所設(shè)計，采用苗高100～120 cm、地徑0.8～1.2 cm的2年生閩楠容器苗(容器袋規(guī)格15 cm×15 cm)，按不同造林密度、1∶1與杉木1年生裸根苗(苗高25 cm、地徑0.50 cm左右)混交的方式營建閩楠試驗林。2021年7月，林中首次發(fā)現(xiàn)樟巢螟危害。

1.2 調(diào)查方法

2021年10月，根據(jù)官莊林場閩楠試驗林的主要林分類型，劃分試驗樣地，各樣地的基本情況見表1，每種樣地3次重復(fù)，每個重復(fù)均采用連片逐株抽樣法摘取每株閩楠上的巢狀蟲苞，并記錄蟲苞數(shù)以及閩楠的樹高、胸徑、冠幅等生長數(shù)據(jù)。

表1 閩楠人工林樣地基本情況

1.3 聚集度的測定

1.4 空間分布型及理論抽樣數(shù)的確定

采用Iwao回歸模型、Taylor的冪法則模型、徐汝梅等的M*-M模型、蘭星平的C-S2模型、C′-M模型、M*-S2模型、Lα-M模型分析樟巢螟在閩楠林分中的空間格局分布[16-21]。根據(jù)Iwao序貫抽樣理論建立抽樣模型，并通過設(shè)置防治指標(biāo)，制定序貫抽樣表，確定理論抽樣數(shù)[19]。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

將測定的數(shù)據(jù)錄入到Excel表格并進行初步整理，采用DPS 9.50數(shù)據(jù)分析軟件對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行深度統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 樟巢螟在閩楠林中的空間格局

將12個閩楠人工林樣地中調(diào)查的樟巢螟蟲苞數(shù)據(jù)采用DPS 9.50數(shù)據(jù)分析軟件依次進行頻次分布卡方檢驗，檢驗結(jié)果見表1。各樣地中的樟巢螟蟲苞的空間分布均不適合二項分布；1號、6號、8號適合Poisson分布，但6號、8號的適合度較低，而其它9個樣地中樟巢螟蟲苞的空間分布均不適合Poisson分布；除10號樣地外，其它11個樣地中樟巢螟蟲苞的空間分布均適合負二項分布(矩法)和負二項分布(似然法)，在大多數(shù)樣地中，采用負二項分布(似然法)較負二項分布(矩法)具有更高的適合度。12個樣地中樟巢螟幼蟲蟲苞的空間分布均適合Neyman A型分布和Poisson-二項分布，多數(shù)情況下，Poisson-二項分布的適合度高于Neyman A型分布；6號樣地中樟巢螟蟲苞的空間分布不適合符合復(fù)合Poisson分布，其它11塊樣地中樟巢螟蟲苞的空間分布均適合復(fù)合Poisson分布。12個樣地中，1號、4號、5號、8號、10號、11號這6個樣地最適合Poisson-二項分布，其顯著性水平P值分別為0.9742、0.7674、0.9415、0.7540、0.4295、0.7362；而2號、6號、7號、12號樣地最適合負二項分布(似然法)，P值分別為0.9380、0.7535、0.9755、0.8185；3號樣地最適合復(fù)合Poisson分布，P值為0.8610；9號樣地最適合負二項分布(矩法)，P值為0.5201；說明樟巢螟蟲苞在閩楠人工林中趨向聚集分布，但空間格局呈多態(tài)型。

表2 樟巢螟蟲苞在閩楠林中空間分布型檢驗

2.2 樟巢螟幼蟲蟲苞在閩楠人工林中的聚集度指標(biāo)

表3 樟巢螟蟲苞在閩楠林中的聚集度指標(biāo)

2.3 樟巢螟幼蟲蟲苞空間分布回歸模型的建立及理論抽樣數(shù)的確定

表4 樟巢螟幼蟲蟲苞在閩楠林中的聚集度指標(biāo)回歸模型

根據(jù)上述理論抽樣公式，可根據(jù)樟巢螟蟲苞的不同密度水平，制作閩楠的理論抽樣數(shù)表(表5)。由表5可知，允許誤差越小，需要抽樣的閩楠植株越多；蟲苞密度越大，需要抽樣的閩楠植株越少。

表5 不同樟巢螟幼蟲蟲苞密度水平下的閩楠最適理論抽樣數(shù)

2.4 序貫抽樣研究

表6 樟巢螟蟲苞在閩楠人工林中的Iwao序貫抽樣檢索表

3 結(jié)論與討論

本研究通過采用二項分布、Poisson分布、負二項分布(矩法)等理論公式對樟巢螟幼蟲蟲苞的空間格局進行檢驗，發(fā)現(xiàn)樟巢螟蟲苞在閩楠人工林中的空間格局呈多態(tài)型，但均趨向聚集分布，且大多數(shù)樣地的空間格局表現(xiàn)為Poisson-二項分布。

不同樣地中，樟巢螟幼蟲蟲苞的密度不同，但整體表現(xiàn)為下坡發(fā)生最為嚴重，中坡次之，上坡較輕；閩楠造林密度大的林分，樟巢螟發(fā)生較造林密度小的林分要嚴重，杉楠混交林較閩楠純林中樟巢螟蟲苞密度要小。采用叢生指標(biāo)(I)、聚集度指標(biāo)指標(biāo)(CA)、平均擁擠度指標(biāo)(M*)等聚集度指標(biāo)分析樟巢螟蟲苞的空間格局，可知樟巢螟蟲苞在閩楠人工林中呈聚集分布，其聚集的原因是受本身的聚集行為與閩楠人工林的環(huán)境綜合影響。

采用Iwao回歸、Taylor的冪法則、M*-M等模型分析結(jié)果顯示，閩楠人工林中樟巢螟蟲苞的空間分布型為聚集分布，這一結(jié)論驗證了頻次分析法、聚集度指標(biāo)法的結(jié)論。7個模型中，以Iwao模型、徐汝梅M*-M模型、蘭星平M*-S2模型、蘭星平Lα-M模型這4個模型的擬合性最好，在實踐中可以采用這4個模型對樟巢螟蟲苞的空間格局進行分析。依據(jù)Iwao模型建立的樟巢螟蟲苞的理論抽樣公式和Iwao序貫抽樣檢索表，可作為閩楠人工林中樟巢螟防治的理論依據(jù)。

閩楠是中國南方特有珍貴樹種，其木材有“中華第一材”的美稱。野生資源的枯竭、市場的需求使得閩楠人工造林發(fā)展迅猛。昆蟲的空間格局反映了昆蟲在寄主植物與生活環(huán)境影響下的空間需求，依據(jù)其空間格局的特點制定合理、準(zhǔn)確的抽樣技術(shù)，對了解昆蟲發(fā)生危害、擴散、猖獗發(fā)生，以及確定防治決策均具有重要的意義[22-23]。本研究發(fā)現(xiàn)，受樟巢螟幼蟲自身的習(xí)性和環(huán)境共同作用，樟巢螟幼蟲蟲苞在閩楠人工林中的空間格局為聚集分布，這與翁雪鋒[24]研究樟巢螟幼蟲在香樟上空間分布格局的結(jié)論相似。閩楠、香樟同屬樟科植物，樟巢螟危害樟樹較為常見，但危害閩楠并成災(zāi)是閩楠人工林生產(chǎn)經(jīng)營管理中發(fā)現(xiàn)的新現(xiàn)象。而山蒼子、新木姜子、肉桂等經(jīng)濟效益較高的樹種也都屬樟科樹種，因此，這些樹種的蟲情監(jiān)測調(diào)查和預(yù)測測報工作，應(yīng)在充分考慮寄主樹種自身特征與其相關(guān)環(huán)境因素的情況下，可以借鑒、參考本研究結(jié)論，做好蟲害預(yù)防與蟲災(zāi)控制。